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Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde der von Debevec und Malik verwendete Algorithmus zur Erstellung von HDR-Bildern als Plugin für die Bildverarbeitungssoftware ImageJ implementiert. Darüber hinaus wurde die Implementierung durch Tests auf ihre Funktionalität überprüft und Schwachstellen des Algorithmus erläutert. Durch Modifizierungen des erstellten Plugins wurden einige Schwächen des Algorithmus verbessert.
Motion capturing plays an important role in computer animation and combines many different fields of research in media engineering, such as camera calibration, marker detection via image processing and 3D reconstruction. Most professional motion capture systems are distributed proprietarily by a handful of companies and do not grant much insight into detailed workflows. The motivation for the project this thesis is based on was to autonomously develop a simpler, yet similar system, which would capture static poses of a puppet. This thesis points out the designing steps of this system and illustrates how many of the aforementioned aspects of motion capturing are answered using the example of the stop-motion capture system, thus building a basis for the comprehension of more complex systems.
Diese Arbeit behandelt die physikalisch plausible Bildsynthese virtueller Szenen anhand strahlungsphysikalischer Größen sowie physikalisch plausibler Beleuchtungsmodelle in Kombination mit qualitativ hochwertigem Schattenwurf. Verschiedene Modelle und Verfahren werden untersucht und in einer Echtzeitumgebung implementiert.
Ziel dieser Arbeit war es, die Bildqualität verschiedener Endoskopiesysteme bei der Darstellung auf einem LC-Display zu vergleichen und bewerten. Die Ausarbeitung einer standardisierbaren Methodik zur Qualitätserfassung von Bildwiedergabeeigenschaften in der Endoskopie soll rein subjektive Bewertungsverfahren ablösen. Dazu wurden acht unterschiedliche Endoskopiesysteme von sechs Herstellern und der Flachbildschirm „LMD-2140MD“ der Firma SONY untersucht. Den Schwerpunkt der Arbeit stellt die Untersuchung der Farbwiedergabeeigenschaften dieser Systeme dar. Flachbildschirmen besitzen im Vergleich zu konventionellen Röhrenmonitoren veränderte Bildwiedergabeeigenschaften. Es wurden Messungen der Farbabweichung durchgeführt, gerätespezifischer Farbräume erstellt und das Leuchtdichteverhalten der Systemkomponenten untersucht. Die Auswertung der reproduzierbaren Messwerte der Leuchtdichte, der Farbsättigung und des Bunttons stellt objektive Kriterien zur Verbesserung der Bildqualität dar und soll eine farbtreue Darstellung auf LCDisplays ermöglichen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Software auf Basis von Java und ImageJ zur automatischen Auswertung von Prüfkörperperaufnahmen nach PAS 1054 entwickelt. Drei Hauptaspekte standen im Vordergrund: Entwicklung einer benutzerfreundlichen Oberfläche, eine automatische Prüfkörperpererkennung bei Aufnahmen von Modalitäten verschiedener Hersteller, sowie die Implementierung eine Algorithmus zur Messung der SFR (Spatial Frequency Response). Diese Software wurde in eine bereits bestehende Softwarestruktur eingefügt. Außerdem wurde eine Sicherung der Messergebnisse als Textdatei und verschiedene kleine Modifikationen in die bestehende Version implementiert.
Diese Bachelorarbeit erläutert das Vorgehen bei der Erstellung einer Applikation für mobile Endgeräte, die einen dialogorientierten 3D-Charakter darstellt, der auf die Eingaben des Benutzers reagiert. Erläutert wird hierbei auch die historische Entwicklung der Mensch-Maschinen-Kommunikation. Darauf folgt ein Überblick über die, im Bereich der mobilen Endgeräte verfügbare, Hard- und Software sowie deren Architektur. Weitere Teile befassen sich mit den in der Applikation genutzten, selbst erstellten Methoden zur Textanalyse und Antwortgenerierung, sowie der Kombination aller Komponenten zu einem Endprodukt.
In der vorliegenden Arbeit werden zwei Environment-Shader entwickelt, einer für die Software Maya, der zweite für die im WDR Köln genutzte Grafiksoftware 3Designer. Zur Entwicklung wird der Worflow zur Erstellung virtueller Szenenbilder im WDR Köln berücksichtigt. Dafür wird der Workflow vorgestellt und die Umsetzung in den Shader detailliert erläutert. Als Ergebnis liegt für jedes Programm ein Shader vor, der bewirkt, dass die Reflexion einer Umgebung, die als Kugel vorliegt, auf dem jeweiligen Objekt erkennbar ist.
Die neusten Fortschritte im Bereich Real Time Rendering ermög-lichen virtuelle Produktionsabläufe in weiten Teilen der Industrie. Diese Vorgehensweise setzt latenzfreies Arbeiten und eine akkurate Erscheinung voraus. Daher empfiehlt sich die Verwendung von HDR-Rendering für fotorealistische Ergebnisse und Tone Mapping für die passende Darstellung.
Gleichwohl gibt es bisher nur wenige Publikationen, die sich mit echtzeitfähigem Tone Mapping beschäftigen. Zudem tendieren Tone Mapping Operatoren dazu, Farberscheinungseffekte zu erzeugen, die zu einer Diskrepanz zwischen dargestelltem und realem Produkt führen.
Deshalb werden in dieser Thesis sieben Tone Mapping Operatoren bewertet, die unterschiedliche Ansätze zur Farbkorrektur beinhalten. Sie werden als Fragment Shader implementiert, um Echtzeitverarbeitung zu realisieren. Zusätzlich wird ihre Performance und die subjektive Akkuratesse der Ergebnisse gemessen.
Im Ergebnis schneidet der FilmicTMO als global arbeitender Sigmoid-Operator am besten ab und wird für die weitere Verwendung empfohlen.
Rauschreduktion in Niedrigdosis-Röntgenbildern, wie sie beispielsweise in der intraoperativen Fluoroskopie erzeugt werden, stellt für die Bildverarbeitung der akquirierten Aufnahmen einen entscheidenden Schlüsselfaktor dar. Für eine visuelle Qualitätsverbesserung wird in dieser Arbeit eine auf einem multiskalaren Ansatz beruhende Rauschreduktion vorgestellt, welche auf der zur nichtlinearen, anisotropen Diffusion verwandten bilateralen Filterung basiert. Hierbei werden insbesondere die bestehenden Verfahren auf die Eigenschaften des im Röntgenbild vorhandenen Rauschens angepasst. Die Leistungsfähigkeit der entwickelten Filterung wird an klinischen Fluoroskopiesequenzen demonstriert.